建筑环境学-建筑外环境培训课件PPT课件
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建筑环境学-建筑外环境
太阳高度角 sin = cos cos h cosδ+ sin sinδ 太阳方位角 sinA = cosδsin h /cos
精选课件
太阳高度角
太阳时角
太阳方1位1 角
太阳在空间的位置
影响太阳高度角和方位角的因素
有三：赤纬(δ)，它表明季节 （日期）的变化；时角(h)，它表 明时间的变化；地理纬度()，它
赤纬d
0°
6
-23.5°
地球绕日的运动
南北回归线
精选课件
7
地球绕日的运动
• 昼夜
—地方平均太阳时
—世界时
—标准时
90
—真太阳时
—时角
北京时间
E
问题：上海的地方平均太阳时和北京时间差多少?
精选课件
8
地球绕日的运动
经度
太阳与地球 距离变化造 成的偏差
90
时区当地 标准时
精选课件
北京时间
E
9
太阳在空间的位置
气压力高，变化范 围5％以内
1
太原 • 海平面大气压力称
0
北京 作标准大气压，为
-1
101325 Pa 或 760
40 50 60 70 80 90 100 110
精选课件
大气压力(kPa)
mmHg
28
大气压力与人体健康
人体可以忍受的大气压力的范围从 0.303-15atm。
低气压导致的缺氧对人体的威胁极 大。
所谓太阳总辐射照度一般仅包括前两部分
精选课件
18
太阳辐射能的去向
精选课件
19
太阳辐射能与太阳高度角
精选课件
20
大气质量 m
为什么太
精选课件
太阳高度角
太阳时角
太阳方1位1 角
太阳在空间的位置
影响太阳高度角和方位角的因素
有三：赤纬(δ)，它表明季节 （日期）的变化；时角(h)，它表 明时间的变化；地理纬度()，它
赤纬d
0°
6
-23.5°
地球绕日的运动
南北回归线
精选课件
7
地球绕日的运动
• 昼夜
—地方平均太阳时
—世界时
—标准时
90
—真太阳时
—时角
北京时间
E
问题：上海的地方平均太阳时和北京时间差多少?
精选课件
8
地球绕日的运动
经度
太阳与地球 距离变化造 成的偏差
90
时区当地 标准时
精选课件
北京时间
E
9
太阳在空间的位置
气压力高，变化范 围5％以内
1
太原 • 海平面大气压力称
0
北京 作标准大气压，为
-1
101325 Pa 或 760
40 50 60 70 80 90 100 110
精选课件
大气压力(kPa)
mmHg
28
大气压力与人体健康
人体可以忍受的大气压力的范围从 0.303-15atm。
低气压导致的缺氧对人体的威胁极 大。
所谓太阳总辐射照度一般仅包括前两部分
精选课件
18
太阳辐射能的去向
精选课件
19
太阳辐射能与太阳高度角
精选课件
20
大气质量 m
为什么太
建筑外环境ppt课件教学教程
❖ 终日阴影：由于其他建筑物的遮挡，有 的地方在一天当中都无日照的现象。
❖ 永久阴影：指一年当中都没有日照的现 象。
建筑物的外形与阴影的形成
日照时间、南北方向相邻楼间距与纬度之间 的关系
§2-4 室外气候
❖ 一.基本概念 ❖ 二.影响地面附近气温的因素 ❖ 三.微气候范围内空气层温度随时间与空间
b）地面的覆盖面，如草原森林等不同的地形及地面覆 盖面对太阳辐射的吸收和反射本身温度变化的性质 均不同，所以地面的增温也不同。
c）大气的对流作用 无论水平方向还是垂直方向的空气流动都会使两地 的空气进行混合，减少两地的气温差别。
气温升降的主要原因 空气与地表的热交换量引起气温变化的主要原因
三.微气候范围内空气层温度随时间与空间的 变化规律
一.基本概念 ❖ 1.太阳常数：指太阳与地球之间为年平均
距离时，地球大气层上边界处，垂直于阳 光射线的表面上，单位面积单位时间内来 自太阳的辐射能量。I0=1353 W/㎡。
❖ 2.太阳光谱： 在各种波长的辐射中，能转 化 为 热 能 的 主 要 是 可 见 光 部 分 （ 52% ） 0.38～0.76mm；0.76～3.0 mm的近红外线。
力比郊区大，储存水分的能力比郊区大， 蒸发沸腾作用比郊区小，城市的平均风 速小 ❖ 2.气温较高，形成热岛现象 ❖ 3.城市中的云量
最低日照标准： 冬至日底层住宅内满窗日照时间 ≮1h；
1.紫外线: (0.2～0.4 mm)
作用：杀菌；促进人体合成维生素；
危害：过度的照射会危害人体健康；由于氯氟碳 化合物对臭氧层的破坏，导致紫外线辐射 增强；是黑瘤的致病因素；
2.可见光(0.4～0.77mm)：在照明学上有重要意义；
3.红外线(0.77～4.0 mm)：造成热效果的主要因素； 日照强度大小和时间长短对人类行为的影 响；
❖ 永久阴影：指一年当中都没有日照的现 象。
建筑物的外形与阴影的形成
日照时间、南北方向相邻楼间距与纬度之间 的关系
§2-4 室外气候
❖ 一.基本概念 ❖ 二.影响地面附近气温的因素 ❖ 三.微气候范围内空气层温度随时间与空间
b）地面的覆盖面，如草原森林等不同的地形及地面覆 盖面对太阳辐射的吸收和反射本身温度变化的性质 均不同，所以地面的增温也不同。
c）大气的对流作用 无论水平方向还是垂直方向的空气流动都会使两地 的空气进行混合，减少两地的气温差别。
气温升降的主要原因 空气与地表的热交换量引起气温变化的主要原因
三.微气候范围内空气层温度随时间与空间的 变化规律
一.基本概念 ❖ 1.太阳常数：指太阳与地球之间为年平均
距离时，地球大气层上边界处，垂直于阳 光射线的表面上，单位面积单位时间内来 自太阳的辐射能量。I0=1353 W/㎡。
❖ 2.太阳光谱： 在各种波长的辐射中，能转 化 为 热 能 的 主 要 是 可 见 光 部 分 （ 52% ） 0.38～0.76mm；0.76～3.0 mm的近红外线。
力比郊区大，储存水分的能力比郊区大， 蒸发沸腾作用比郊区小，城市的平均风 速小 ❖ 2.气温较高，形成热岛现象 ❖ 3.城市中的云量
最低日照标准： 冬至日底层住宅内满窗日照时间 ≮1h；
1.紫外线: (0.2～0.4 mm)
作用：杀菌；促进人体合成维生素；
危害：过度的照射会危害人体健康；由于氯氟碳 化合物对臭氧层的破坏，导致紫外线辐射 增强；是黑瘤的致病因素；
2.可见光(0.4～0.77mm)：在照明学上有重要意义；
3.红外线(0.77～4.0 mm)：造成热效果的主要因素； 日照强度大小和时间长短对人类行为的影 响；
《建筑环境学》课件
《建筑环境学》PPT课件
本课程将介绍建筑环境学的重要概念和原理，以及其与人体健康、可持续性 发展和城市规划的关系。
课程介绍
课程概述
学习建筑环境学的基本概 念，包括建筑生态学、室 内空气质量和噪音控制。
课程目标
掌握建筑设计中考虑人体 健康和环境可持续性的关 键知识和技能。
课程内容
深入研究建筑能源与可持 续性、城市化与建筑规划 以及建筑与气候变化等主 题。
建筑环境与人体健康
1
室内空气质量
2
了解维护室内空气质量的重要性，提
供健康舒适的室内环境。
3
建筑生态学
探索绿色建筑设计，最大程度减少对 环境的负面影响。
噪音与震动控制
学习减少噪音和震动对人体健康和居 住质量的负面影响探索使用先进技术降低 建筑能耗的方法，例如 节能灯具和智能控制系 统。
2 可再生能源利用
研究利用太阳能和风能 等可再生能源以减少对 传统能源的依赖。
3 建筑物生命周期分
析
评估建筑的整个生命周 期对环境的影响，包括 建设、使用和拆除阶段。
城市化与建筑规划
城市化的影响
分析城市化过程中建筑环境变 化对人类生活和社会发展的影 响。
建筑规划原理
研究城市规划原则，包括用地 分配、建筑高度和道路布局等 方面。
建筑与城市可持续发展
探索如何通过建筑设计推动城 市可持续发展和环境保护。
建筑与气候变化
1 气候变化影响建筑
了解气候变化对建筑设计和建筑物运营的影响，如降雨量增加和气温升高。
本课程将介绍建筑环境学的重要概念和原理，以及其与人体健康、可持续性 发展和城市规划的关系。
课程介绍
课程概述
学习建筑环境学的基本概 念，包括建筑生态学、室 内空气质量和噪音控制。
课程目标
掌握建筑设计中考虑人体 健康和环境可持续性的关 键知识和技能。
课程内容
深入研究建筑能源与可持 续性、城市化与建筑规划 以及建筑与气候变化等主 题。
建筑环境与人体健康
1
室内空气质量
2
了解维护室内空气质量的重要性，提
供健康舒适的室内环境。
3
建筑生态学
探索绿色建筑设计，最大程度减少对 环境的负面影响。
噪音与震动控制
学习减少噪音和震动对人体健康和居 住质量的负面影响探索使用先进技术降低 建筑能耗的方法，例如 节能灯具和智能控制系 统。
2 可再生能源利用
研究利用太阳能和风能 等可再生能源以减少对 传统能源的依赖。
3 建筑物生命周期分
析
评估建筑的整个生命周 期对环境的影响，包括 建设、使用和拆除阶段。
城市化与建筑规划
城市化的影响
分析城市化过程中建筑环境变 化对人类生活和社会发展的影 响。
建筑规划原理
研究城市规划原则，包括用地 分配、建筑高度和道路布局等 方面。
建筑与城市可持续发展
探索如何通过建筑设计推动城 市可持续发展和环境保护。
建筑与气候变化
1 气候变化影响建筑
了解气候变化对建筑设计和建筑物运营的影响，如降雨量增加和气温升高。
《建筑环境学》课件
来建筑环境发展需要解决的难题。
提高公众对建筑环境学的认识与参与
要点一
重要性
要点二
措施
建筑环境是人类生存和发展的重要基础，提高公众对建筑 环境学的认识与参与，有助于推动建筑环境设计的科学化 和民主化，促进人与自然的和谐共生。
政府和社会各界应加强宣传教育，提高公众对建筑环境学 的认识；同时，鼓励公众参与建筑环境设计和评价，发挥 社会监督作用，推动建筑环境设计的科学化和民主化。
详细描述
公共建筑如图书馆、博物馆、医院等，需要综合考虑建筑物的功能、空间布局、 采光、通风等因素，以满足不同人群的需求。同时，公共建筑的建筑环境学应用 还需要注重节能、环保和可持续发展，以实现绿色建筑的目标。
居住建筑的建筑环境学应用
总结词
居住建筑是人们生活的重要场所，其建筑环境学应用对于提高居民的生活质量 和健康水平具有重要作用。
THANKS
感谢观看
发展
现代建筑环境学的发展趋势是多元化 、智能化、绿色化，未来将更加注重 生态、健康、智能等方面的研究与应 用。
02
建筑环境学的核心概念
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
建筑环境与人类健康
建筑环境对人类健康的影响
建筑环境对人类健康的影响是多方面的，包括空气质量、 温度、湿度、光照等因素，这些因素对人体的生理和心理 状态都有显著影响。
06
案例研究与展望
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
国内外优秀建筑环境设计案例分析
国内优秀案例
北京奥运会主体育场鸟巢、上海中心大厦、 苏州博物馆等。这些案例在建筑环境设计方 面具有创新性和实用性，充分体现了建筑与 环境的和谐共生。
提高公众对建筑环境学的认识与参与
要点一
重要性
要点二
措施
建筑环境是人类生存和发展的重要基础，提高公众对建筑 环境学的认识与参与，有助于推动建筑环境设计的科学化 和民主化，促进人与自然的和谐共生。
政府和社会各界应加强宣传教育，提高公众对建筑环境学 的认识；同时，鼓励公众参与建筑环境设计和评价，发挥 社会监督作用，推动建筑环境设计的科学化和民主化。
详细描述
公共建筑如图书馆、博物馆、医院等，需要综合考虑建筑物的功能、空间布局、 采光、通风等因素，以满足不同人群的需求。同时，公共建筑的建筑环境学应用 还需要注重节能、环保和可持续发展，以实现绿色建筑的目标。
居住建筑的建筑环境学应用
总结词
居住建筑是人们生活的重要场所，其建筑环境学应用对于提高居民的生活质量 和健康水平具有重要作用。
THANKS
感谢观看
发展
现代建筑环境学的发展趋势是多元化 、智能化、绿色化，未来将更加注重 生态、健康、智能等方面的研究与应 用。
02
建筑环境学的核心概念
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
建筑环境与人类健康
建筑环境对人类健康的影响
建筑环境对人类健康的影响是多方面的，包括空气质量、 温度、湿度、光照等因素，这些因素对人体的生理和心理 状态都有显著影响。
06
案例研究与展望
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
国内外优秀建筑环境设计案例分析
国内优秀案例
北京奥运会主体育场鸟巢、上海中心大厦、 苏州博物馆等。这些案例在建筑环境设计方 面具有创新性和实用性，充分体现了建筑与 环境的和谐共生。
建筑环境学-建筑外环境课件
32 30 28 26 24 22 20 18
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 时间 (小时 ) 34
太阳高度角
太阳方位角
8
第 二 节
太 阳 辐 射
紫外线 可见光
近红外线
长波 红外线
9
太阳总辐射能量比例
太阳常数1353W/m2：大气层外的辐射强度 进入大气层后被反射和吸收，光谱成分有所改变，
辐射强度有所改变。太阳高度角是重要影响因素。
近红外线 45.2%
长波红外线 2.2%
紫外线 7.0%
可见光 45.6%
似认为是常数 我国将大气透明度作了6个等级的分区，1级最透明
东京晴天的大 气透明度逐月值
20
我国的大气透明度分区
2 4
3
3
5 6
4
21
第三节 室外气候
自然的微气候
大气压力 风 空气温度 有效天空温度 地层温度 空气湿度 降水
22
大气压力
大气压力随海拔高 度而变
在同一位置，冬季 大气压力比夏季大 气压力高，变化范 围5％以内
东经 0°
经线或子午线
北纬 0°
南纬
纬线
4
第一节 地球绕日运动的规律
某地的真太阳时T
经度
太阳与地球距离 变化造成的偏差
T
Tm
L Lm 15
e 60
90W
时区当地 标准时
北京时间 90E
当地的钟表时间T0就是
伦敦时间
忽略了时差e 的当地平均太阳时。
问题：西安的真太阳时和北京时间差多少?
5
第一节 地球绕日运动的规律
太阳辐射能与太阳高度角
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 时间 (小时 ) 34
太阳高度角
太阳方位角
8
第 二 节
太 阳 辐 射
紫外线 可见光
近红外线
长波 红外线
9
太阳总辐射能量比例
太阳常数1353W/m2：大气层外的辐射强度 进入大气层后被反射和吸收，光谱成分有所改变，
辐射强度有所改变。太阳高度角是重要影响因素。
近红外线 45.2%
长波红外线 2.2%
紫外线 7.0%
可见光 45.6%
似认为是常数 我国将大气透明度作了6个等级的分区，1级最透明
东京晴天的大 气透明度逐月值
20
我国的大气透明度分区
2 4
3
3
5 6
4
21
第三节 室外气候
自然的微气候
大气压力 风 空气温度 有效天空温度 地层温度 空气湿度 降水
22
大气压力
大气压力随海拔高 度而变
在同一位置，冬季 大气压力比夏季大 气压力高，变化范 围5％以内
东经 0°
经线或子午线
北纬 0°
南纬
纬线
4
第一节 地球绕日运动的规律
某地的真太阳时T
经度
太阳与地球距离 变化造成的偏差
T
Tm
L Lm 15
e 60
90W
时区当地 标准时
北京时间 90E
当地的钟表时间T0就是
伦敦时间
忽略了时差e 的当地平均太阳时。
问题：西安的真太阳时和北京时间差多少?
5
第一节 地球绕日运动的规律
太阳辐射能与太阳高度角
02第2章建筑外环境上传1
90°
西经
东经 0°
经线或子午线
北纬 0°
南纬
纬线
4
第一节 地球绕日运动的规律
某地的真太阳时T
经度
太阳与地球距离 变化造成的偏差
TTmL1L5m6e0 90W
时区当地 标准时
北京时间 90E
当地的钟表时间T0就是
伦敦时间
忽略了时差e 的当地平均太阳时。
问题：西安的真太阳时和北京时间差多少?
风玫瑰图
某地的风向频率分布
实线为全年，虚线为7月份
某地一年的风速频率分布
29
北 京 地 区 的 风 玫 瑰 图
30
海陆风和山谷风
31
空气温度
主要指距地面1.5m高，背阴处的空气温度。 空气与地表面以导热、对流和长波辐射形式
进行热交换而被加热或冷却以对流为主。 对短波辐射几乎是透明体。 空气温度是如何产生变化的？
地表温度
水蒸汽分压力
空气温度
参考文献：刘森元，黄远峰：天空有效温度的探讨，《太阳能 学报》，Vol.4, No.1, pp.63-68, 1983
40
地层温度
表面温度的变化取决于太阳 辐射和对天空的长波辐射， 可看作是周期性的温度波动
地层表面的月平均温度波动 幅度基本等于室外月平均气 温波动的幅度：北京全年最 大月平均温差30.8 ℃，北京 地层表面温度全年的波幅为 15.4℃
第二章
建筑外环境
清华大学 建筑学院 建筑技术科学系
1
为什么要考虑建筑外环境?
建筑物所在地的气候条件，会通 过围护结构，直接影响室内的环境， 为得到良好的室内气候条件以满足 人们生活和生产的需要，必须了解 当地各主要气候要素的变化规律及 其特征。
西经
东经 0°
经线或子午线
北纬 0°
南纬
纬线
4
第一节 地球绕日运动的规律
某地的真太阳时T
经度
太阳与地球距离 变化造成的偏差
TTmL1L5m6e0 90W
时区当地 标准时
北京时间 90E
当地的钟表时间T0就是
伦敦时间
忽略了时差e 的当地平均太阳时。
问题：西安的真太阳时和北京时间差多少?
风玫瑰图
某地的风向频率分布
实线为全年，虚线为7月份
某地一年的风速频率分布
29
北 京 地 区 的 风 玫 瑰 图
30
海陆风和山谷风
31
空气温度
主要指距地面1.5m高，背阴处的空气温度。 空气与地表面以导热、对流和长波辐射形式
进行热交换而被加热或冷却以对流为主。 对短波辐射几乎是透明体。 空气温度是如何产生变化的？
地表温度
水蒸汽分压力
空气温度
参考文献：刘森元，黄远峰：天空有效温度的探讨，《太阳能 学报》，Vol.4, No.1, pp.63-68, 1983
40
地层温度
表面温度的变化取决于太阳 辐射和对天空的长波辐射， 可看作是周期性的温度波动
地层表面的月平均温度波动 幅度基本等于室外月平均气 温波动的幅度：北京全年最 大月平均温差30.8 ℃，北京 地层表面温度全年的波幅为 15.4℃
第二章
建筑外环境
清华大学 建筑学院 建筑技术科学系
1
为什么要考虑建筑外环境?
建筑物所在地的气候条件，会通 过围护结构，直接影响室内的环境， 为得到良好的室内气候条件以满足 人们生活和生产的需要，必须了解 当地各主要气候要素的变化规律及 其特征。
建筑环境学-建筑外环境培训课件(ppt 55页)
年较差与纬度的关系
太阳辐射和日气温变化
33
空气温度的日变化
武汉九月初一天的气象数据 一天中最高气温一般出现在下午2~3时，最低气温 一般出现在凌晨4~5时
32 30 28 26 24 22 20 18
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 时间 (小时 ) 34
温度 (℃ )
4 1.0
1.5
5 2.0
2.5
6 3.0
4.0
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7 4.0 8 5.5 9 7.0 10 9.0
19
大气透明度 大气层消光系数
定义：I1/I0 = P = exp (-kL)，P＝1 最透明 变化范围：0.65~0.75，在一个月份的晴天中可近
似认为是常数 我国将大气透明度作了6个等级的分区，1级最透明
东京晴天的大 气透明度逐月值
20
我国的大气透明度分区
2 4
3
3
5 6
4
21
第三节 室外气候
正常的温度梯度：地表热，高空冷
36
空气温度的局部效应
受地面反射率、夜间辐射、气流、遮阳等影响，离
建筑物越远，温度越低
37
空气温度的局部效应
霜洞效应：洼地冷空气聚集造成气温低于地
面上的空气温度
38
有效天空温度
大气层吸收10％以上的太阳辐射和来自地面
的反射辐射，并向地面进行长波辐射（5～ 8m及13m以上）
建筑环境学-第2章外环境
第二章
建筑外环境
1
为什么要考虑建筑外环境?
建筑物所在地的气候条件，会 通过围护结构，直接影响室内 的环境，为得到良好的室内气 候条件以满足人们生活和生产 的需要，必须了解当地各主要 气候要素的变化规律及其特征。 一个地区的气候是在许多因素 综合作用下形成的。对建筑密 切有关的气候要素有：太阳辐 射、气温、湿度、风、降水等 等。
met
29
风玫瑰图
某地的风向频率分布
实线为全年，虚线为7月份
某地一年的风速频率分布
30
北京地区的风玫瑰图
粗线：全年 细实线：冬季， 12~2月份 虚线：夏季， 6~8月份
31
蒲福风力等级表
¬Ð · À ¬¼ Ñ Æ £ æ ² ö ç « ¾ ¥ ½ µ È ß ³ Å ¹ Ï ©(m) é µ (m) ´ ¸ ã ¬ß 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 £ 0.1 0.2 0.6 1.0 2.0 3.0 4.0 5.5 7.0 9.0 11.5 14.0 £ 0.1 0.3 1.0 1.5 2.5 4.0 5.5 7.5 10.0 12.5 16.0 £ º Ô Ô æ ðï ¿ ³ ³ À Ò Ì » ³ 10 À Ô ¬ ß ¥ Á µ ² ³ Ì ª«Õ ³ ç È À /À ¬è ° ¬ É ªÌ » £ Î Ó Æ É Ø í » «î ¬ « º î ê ¸ Ø ª ¯ Î Á ªÇ º Ì £ ³ «Ì ª° Á ¬´ È æ Í õ Í ç ¬ ðÏ ¢ ì ¬ «î ê Ø ª ¯ Å À µ » Ð «£ Ç ´ Ë Ì £ º Ì ªÁ ¬´ ðÏ ©Ë ¥ ¡ ¯ ¸ ¢ ¬ · ì ¶ ª Ç ´ ¹ ¢ Ó Ï ´ ° Ì £ ì Ã Ò ¼ Ø ³ ë Ô æ Ï » Ê º  ¬ ð³ ¡ ¥ ¡ ¯ Á ² à ³ À ¸ ± · Ó Ò £ Ç Á Í Ó Ï ´ Í ´ Á ¡ ðÏ Ö ¬ Ö º Á ® æ Í ¡ ¨ Ð Ï ³ Í Ç ¡ ©£ Á ¿ ³ È À Ð Í ° ï ðÓ ¡ ¯ ¬ Õ ¡ §Î ² Ç ¥ Ï ´ £ » Æ ½ Á « ðÏ ¯ ¬ ç º Í » ¸ ã Å Ç ¡ ´ £ Ð «° Í µ õ ° ª ðÓ × Õ ¬ È î © ¬ Í õ è ¥ õ ï Ç ¥ Ò ¸ £ Å Ì Ä Í £ µ » ¬¾ Æ ² ¨Ó ê Í ¡ ë ¬ É Î ¤ ¼ ©Ã Ù ¡ ¯ º þ Ë Ð Í È £ Î ² ´ ° ¹ º Ë Ï ´ Æ ¶ ð» Ë ë î ¶ ¨þ ê ë ³ Ì Ô £ º Ì Õ ø £ ¼ Ç Ç Á ©Ã ¸ Ç º Ó Ë È ¸ º Ó ¡ ¿ Æ Æ ¹ ¡ º Ì Ø Õ ø ¬ Í î Ô Í ã · ³ ¿ Æ · Æ ¹ £ Ð Ñ ªÐ ¶ «Ã ¸ º Ì ÷ Õ ø ¬ Ù Õ ¥ ¹ ï ¿ Æ » Æ ¹ £ ² ¸ ¾ « ² 0~0.2 0.3~1.5 1.6~3.3 3.4~5.4 5.5~7.9 8.0~10.7 10.8~13.8 13.9~17.1 17.2~20.7 20.8~24.4 24.5~28.4 28.5~32.6 32.7~36.9
建筑外环境
1
为什么要考虑建筑外环境?
建筑物所在地的气候条件，会 通过围护结构，直接影响室内 的环境，为得到良好的室内气 候条件以满足人们生活和生产 的需要，必须了解当地各主要 气候要素的变化规律及其特征。 一个地区的气候是在许多因素 综合作用下形成的。对建筑密 切有关的气候要素有：太阳辐 射、气温、湿度、风、降水等 等。
met
29
风玫瑰图
某地的风向频率分布
实线为全年，虚线为7月份
某地一年的风速频率分布
30
北京地区的风玫瑰图
粗线：全年 细实线：冬季， 12~2月份 虚线：夏季， 6~8月份
31
蒲福风力等级表
¬Ð · À ¬¼ Ñ Æ £ æ ² ö ç « ¾ ¥ ½ µ È ß ³ Å ¹ Ï ©(m) é µ (m) ´ ¸ ã ¬ß 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 £ 0.1 0.2 0.6 1.0 2.0 3.0 4.0 5.5 7.0 9.0 11.5 14.0 £ 0.1 0.3 1.0 1.5 2.5 4.0 5.5 7.5 10.0 12.5 16.0 £ º Ô Ô æ ðï ¿ ³ ³ À Ò Ì » ³ 10 À Ô ¬ ß ¥ Á µ ² ³ Ì ª«Õ ³ ç È À /À ¬è ° ¬ É ªÌ » £ Î Ó Æ É Ø í » «î ¬ « º î ê ¸ Ø ª ¯ Î Á ªÇ º Ì £ ³ «Ì ª° Á ¬´ È æ Í õ Í ç ¬ ðÏ ¢ ì ¬ «î ê Ø ª ¯ Å À µ » Ð «£ Ç ´ Ë Ì £ º Ì ªÁ ¬´ ðÏ ©Ë ¥ ¡ ¯ ¸ ¢ ¬ · ì ¶ ª Ç ´ ¹ ¢ Ó Ï ´ ° Ì £ ì Ã Ò ¼ Ø ³ ë Ô æ Ï » Ê º  ¬ ð³ ¡ ¥ ¡ ¯ Á ² à ³ À ¸ ± · Ó Ò £ Ç Á Í Ó Ï ´ Í ´ Á ¡ ðÏ Ö ¬ Ö º Á ® æ Í ¡ ¨ Ð Ï ³ Í Ç ¡ ©£ Á ¿ ³ È À Ð Í ° ï ðÓ ¡ ¯ ¬ Õ ¡ §Î ² Ç ¥ Ï ´ £ » Æ ½ Á « ðÏ ¯ ¬ ç º Í » ¸ ã Å Ç ¡ ´ £ Ð «° Í µ õ ° ª ðÓ × Õ ¬ È î © ¬ Í õ è ¥ õ ï Ç ¥ Ò ¸ £ Å Ì Ä Í £ µ » ¬¾ Æ ² ¨Ó ê Í ¡ ë ¬ É Î ¤ ¼ ©Ã Ù ¡ ¯ º þ Ë Ð Í È £ Î ² ´ ° ¹ º Ë Ï ´ Æ ¶ ð» Ë ë î ¶ ¨þ ê ë ³ Ì Ô £ º Ì Õ ø £ ¼ Ç Ç Á ©Ã ¸ Ç º Ó Ë È ¸ º Ó ¡ ¿ Æ Æ ¹ ¡ º Ì Ø Õ ø ¬ Í î Ô Í ã · ³ ¿ Æ · Æ ¹ £ Ð Ñ ªÐ ¶ «Ã ¸ º Ì ÷ Õ ø ¬ Ù Õ ¥ ¹ ï ¿ Æ » Æ ¹ £ ² ¸ ¾ « ² 0~0.2 0.3~1.5 1.6~3.3 3.4~5.4 5.5~7.9 8.0~10.7 10.8~13.8 13.9~17.1 17.2~20.7 20.8~24.4 24.5~28.4 28.5~32.6 32.7~36.9
建筑环境技术培训课件.pptx
Commerzbank Tower, Frankfurt, Germany, 1997, Norman Foster
自然光线
自然光线
自然光线
自然光线
采光
Notre-Dame-du-Haut, Ronchamp, France, 1955 Le Corbusier
Kimbell Art Museum, Fort Worth, Texas, 19671972, Louis Kahn
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膜结构：上海体育场，魏敦山，现代设计集团
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膜结构：King Fahd International Stadium, 1986,Saudi Arabia
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地基：直接承受建筑物重量的土层。 岩石地基：岩石种类、风化程度 土质地基：天然土和人工填土
B.1.2 地基与基础
基础：
B.1.3 常见的上部结构形式
按材料分类
木结构 砌体结构（砖、石、砌块等） 混凝土结构 钢结构 混合结构（砖混、砖木、钢－混凝土等）
BACK
B.1.3 常见的上部结构形式
B1. 建筑结构
建筑结构的发展要求 地基与基础 常见的上部结构形式 抗震设计
B.1.1 建筑结构的发展要求
适合不同功能性需求的结构形式
功能的灵活与复杂 大跨度空间 高层建筑的发展 地下建筑技术
适应材料性能的结构形式 适于不同形态的结构形式 学科的自身发展
B.1.2 地基与基础
剪力墙结构：
广州白天鹅宾馆， 1983，莫伯治 广州市设计院
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剪力墙结构：
广州白天鹅宾馆，1983，莫伯治，广州市设计院
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框筒结构：
上海虹桥宾馆，华东建 筑设计研究院
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2
本章内容要点
宏观气候太阳辐射作用与地球气候特点
地球绕日运动规律 太阳辐射 室外气候
大气压力、风、气温、天空温度、地温、湿度、降水
微观气候人类营造活动形成的局部微气候
城市风场、城市热岛、建筑日照
我国气候分区特点
3
第一节 地球绕日运动的规律
经度和纬度
180°
伦敦格林威治天文台
90°
西经
太阳高度角
太阳方位角
8
第 二 节
太 阳 辐 射
紫外线 可见光
近红外线
长波 红外线
9
太阳总辐射能量比例
太阳常数1353W/m2：大气层外的辐射强度 进入大气层后被反射和吸收，光谱成分有所改变，
辐射强度有所改变。太阳高度角是重要影响因素。
近红外线 45.2%
长波红外线 2.2%
紫外线 7.0%
可见光 45.6%
建筑环境学-建筑外环境培训课件PPT 课件
第二章
建筑外环境
建筑环境学-建筑外环境培训课件PPT 课件
1
为什么要考虑建筑外环境?
建筑物所在地的气候条件，会通 过围护结构，直接影响室内的环境， 为得到良好的室内气候条件以满足 人们生活和生产的需要，必须了解 当地各主要气候要素的变化规律及 其特征。
一个地区的气候是在许多因素综 合作用下形成的。对建筑密切有关 的气候要素有：太阳辐射、气温、 湿度、风、降水等等。
海平面大气压力称 作标准大气压，为 101325 Pa 或 760 mmHg
建筑环境学-建筑外环境培训课件(ppt 55页)
23
建筑环境学-建筑外环境培训课件(ppt 55页)
大气压力变化
平均气压随纬度分布
建筑环境学-建筑外环境培训课件(ppt 55页)
气压日变化（2‰）
24
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由三部分组成
直射辐射：为可见光和近红外线 散射辐射：被大气中的水蒸汽和云层散射，为
可见光和近红外线 大气长波辐射：大气（水蒸汽和CO2）吸收后
再向地面辐射，为长波辐射。在日间比例很小， 可以忽略。
所谓太阳总辐射照度一般仅包括前两部分
12
太 阳 辐 射 能 的 去 向
13
50％到达地面
14
太阳辐射能与太阳高度角
I0
15
大气层质量 m
为什么太阳 高度角接近0º 和90º时垂直面 的日射量都小？
大气大层质量＝1
大大气层质量＝2
＝30
地球表面处法向太阳 直射辐射照度：
IN = I0P m
m = L’/L = 1/sin
16
太阳日总辐射照度与朝向
地点：北纬40°
17
关于太阳高度角
太阳高度角与太阳通过的路径长度密切相 关，从而影响日射强度。太阳高度角低则日 射强度小
26
建筑环境学-建筑外环境培训课件(ppt 55页)
风的测量
测量开阔地面 10m 高处的风向和风速作为当地的观测
数据Vmet
风速有梯度，地面为 0 m/s，可认为按幂函数规律分
布，如高度h处：
Vh
Vmet
(
met
hmet
)amet ( h )a
边界层厚度
气象站0.14 市中心0.33
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风
风的成因
大气环流：造成全球各地差异
赤道和两极温差造成
地方风：造成局部差异，以一昼夜为周期
地方性地貌条件不同造成，如海陆风、山谷风、 庭院风、巷道风等
季风：造成季节差异，以年为周期
海陆间季节温差造成，冬季大陆吹向海洋，夏 季海洋吹向大陆
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25
太阳的位置与日 照的关系
北回归线
赤纬 ：太阳光线 与地球赤道平面
南回归线
之间的夹角
0
赤纬d
+2327 0
-2327
6
南北回归线
北极圈 6633
北回归线 2327
7
赤纬和太阳高度角有什么区别？ 时角和太阳方位角有什么区别？
sin = cos cos h cos + sin sin sin A = cos sin h /cos
东经 0°
经线或子午线
北纬 0°
南纬
纬线
4
第一节 地球绕日运动的规律
某地的真太阳时T
经度
太阳与地球距离 变化造成的偏差
T
Tm
L Lm 15
e 60
90W
时区当地 标准时
当地的钟表时间T0就是
伦敦时间
忽略了时差e 的当地平均太阳时。
问题：西安的真太阳时和北京时间差多少?
北京时间 90E
5
第一节 地球绕日运动的规律
10
大气层对太阳辐射的吸收
超短波
X射线和其它一些超短波射线在通过电离层时，被O2、 N2 及其它大气成分强烈吸收
短波
受到天空中的各种气体分子、尘埃、微小水珠等质点的散射， 使得天空呈现蓝色
紫外线被大气中的臭氧所吸收
长波
被CO2和水蒸气等温室气体所吸收
剩下的
可见光＋近红外线
11
落到地球上的太阳辐射能量
似认为是常数 我国将大气透明度作了6个等级的分区，1级最透明
东京晴天的大 气透明度逐月值
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我国的大气透明度分区
2 4
3
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3
5 6
4
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建筑环境学-建筑外环境培训课件(ppt 55页)
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大气环流
赤道得到太阳辐射大于长波辐射散热，极地 正相反。地表温度不同是大气环流的动因， 风的流动促射增益区
随纬度基本 不变
占地面积40％
过渡区
净损失
占地面 积36％
损失区 占地面积36％
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冬季太阳高度角低，夏季太阳高度角高 清晨和傍晚太阳高度角低，中午太阳高度
角高 高纬度地区太阳高度角低，低纬度地区太
阳高度角高
18
太阳高 度角冬 夏不同
19
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大气透明度 大气层消光系数
定义：I1/I0 = P = exp (-kL)，P＝1 最透明 变化范围：0.65~0.75，在一个月份的晴天中可近
第三节 室外气候
自然的微气候
大气压力 风 空气温度 有效天空温度 地层温度 空气湿度 降水
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大气压力
大气压力随海拔高 度而变
在同一位置，冬季 大气压力比夏季大 气压力高，变化范 围5％以内